《微生物學(xué)基礎(chǔ)》單元六　微生物的代謝及調(diào)節(jié)復(fù)習(xí)試題及答案

《微生物學(xué)基礎(chǔ)》題庫(kù)單元六微生物的代謝及調(diào)節(jié)一、選擇題1．化能自養(yǎng)微生物的能量來(lái)源于（）。A．有機(jī)物B．還原態(tài)無(wú)機(jī)化合物C．氧化態(tài)無(wú)機(jī)化合物D．日光2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途徑中，（）是最普遍的、存在于大多數(shù)生物體內(nèi)的一條主流代謝途徑。A．EMP途徑；B．HEP途徑；C．ED途徑；D．WD途徑3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途徑中，（）是存在于某些缺乏完整EMP途徑的A．EMP途徑；B．HEP途徑；C．ED途徑；D．WD途徑4．酵母菌和運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌乙醇發(fā)酵的區(qū)別是（）。A．糖酵解途徑不同B．發(fā)酵底物不同C．丙酮酸生成乙醛的機(jī)制不同D．乙醛生成乙醇的機(jī)制不同5．由丙酮酸開(kāi)始的其他發(fā)酵過(guò)程中，主要產(chǎn)物是丁酸、丁醇、異丙醇的發(fā)酵的是（）。A．混合酸發(fā)酵B．丙酸發(fā)酵C．丁二醇發(fā)酵D．丁酸發(fā)醇6.下列代謝方式中，能量獲得最有效的方式是（）。A．發(fā)酵B．有氧呼吸C．無(wú)氧呼吸D．化能自養(yǎng)7．青霉素抑制金黃色葡萄球菌肽聚糖合成的（）。A．細(xì)胞膜外的轉(zhuǎn)糖基酶B．細(xì)胞膜外的轉(zhuǎn)肽酶C．細(xì)胞質(zhì)中的“Park”核苷酸合成D．細(xì)胞膜中肽聚糖單體分子的合成8．下面對(duì)于好氧呼吸的描述（）是正確的。A．電子供體和電子受體都是無(wú)機(jī)化合物B．電了供體和電子受體都是有機(jī)化合物C．電子供體是無(wú)機(jī)化合物，電子受體是有機(jī)化合物D．電子供體是有機(jī)化合物，電子受體是無(wú)機(jī)化合物9．無(wú)氧呼吸中呼吸鏈末端的氫受體是（）。A．還原型無(wú)機(jī)化合物B．氧化型無(wú)機(jī)化合物C．某些有機(jī)化合物D．氧化型無(wú)機(jī)化合物和少數(shù)有機(jī)化合物10.硝化細(xì)菌是（）。A．化能自養(yǎng)菌，氧化氨生成亞硝酸獲得能量B．化能自養(yǎng)菌，氧化亞硝酸生成硝酸獲得能量C．化能異養(yǎng)菌，以硝酸鹽為最終的電子受體D．化能異養(yǎng)菌，以亞硝酸鹽為最終的電子受體11、Zymomonasmobiles的同型酒精發(fā)酵通過(guò)下列哪個(gè)途徑進(jìn)行()A.EMP途徑;B.ED途徑;C.HMP途徑;D.Sticland反應(yīng)二、判斷題1．無(wú)氧呼吸和有氧呼吸一樣也需要細(xì)胞色素等電子傳遞體，也能產(chǎn)生較多的能量用于命活動(dòng)，但由于部分能量隨電子轉(zhuǎn)移傳給最終電子受全，所以生成的能量不如有氧呼吸產(chǎn)生的多。2．CO2是自養(yǎng)微生物的惟一碳源，異養(yǎng)微生物不能利用CO2作為輔助的碳源，3．由于微生物的固氮酶對(duì)氧氣敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厭氧或兼性厭氧菌。4．光能營(yíng)養(yǎng)微生物的光合磷酸化沒(méi)有水的光解，不產(chǎn)生氧氣。5．與促進(jìn)擴(kuò)散相比，微生物通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是什么6．反硝化作用是化能自養(yǎng)微生物以硝酸或亞硝酸鹽為了電子受體進(jìn)行的無(wú)氧呼吸。7．底特水平磷酸化只存在于發(fā)酵過(guò)程中，不存在于呼吸作用過(guò)程中。8．發(fā)酵作用的最終電子受體是有機(jī)化合物，呼吸作用的最終電子受體是無(wú)機(jī)化合物。9．發(fā)酵作用是專性厭氧菌或兼性厭氧菌在無(wú)氧條件下的一種有機(jī)物生物氧化形式，其產(chǎn)能機(jī)制都是底物水平磷酸化反應(yīng)。10．延胡索酸呼吸中，玻珀酸是末端氫受體延胡索酸還原后生成的還原產(chǎn)物，不是一般的中間代謝產(chǎn)物。三、名詞解釋1．發(fā)酵2．呼吸作用3．有氧呼吸4．無(wú)氧呼吸5．異型乳酸發(fā)酵6．生物固氮7．硝化細(xì)菌8．光合細(xì)菌9．生物氧化10．初級(jí)代謝產(chǎn)物：11．次級(jí)代謝產(chǎn)物：12．巴斯德效應(yīng)：13．Stickland反應(yīng)：14．氧化磷酸化四、簡(jiǎn)答題1．比較自生和共生生物固氮體系及其微生物類群。2．比較光能營(yíng)養(yǎng)微生物中光合作用的類型。3．簡(jiǎn)述化能自養(yǎng)微生物的生物氧化作用。4．藍(lán)細(xì)菌是一類放氧性光合光物，又是一類固氮菌，說(shuō)明其固氮酶的抗氧保護(hù)機(jī)制。5．比較呼吸作用與發(fā)酵作用的主要區(qū)別。6．試述分解代謝與合成代謝的關(guān)系。7．試述初級(jí)代謝和次級(jí)代謝與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系。8．微生物的次生代謝產(chǎn)物對(duì)人類活動(dòng)有何重要意義9.注明下列試驗(yàn)的陰陽(yáng)性V-P試驗(yàn)甲基紅試驗(yàn)產(chǎn)酸產(chǎn)氣試驗(yàn)傷寒桿菌產(chǎn)酸，不產(chǎn)氣大腸桿菌產(chǎn)酸，產(chǎn)氣產(chǎn)氣桿菌//參考答案一、選擇題

1．B；2．A；3．C；4．A；5．D；6．B；7．B；8．D；9．D；10．B,11、B二、判斷改錯(cuò)題

1．對(duì)；2．錯(cuò)；3．錯(cuò)；4．錯(cuò)；5．對(duì)；6．錯(cuò)；7．錯(cuò)；8．對(duì)；9．對(duì)；10．對(duì)

三、名詞解釋1．發(fā)酵：是指微生物細(xì)胞將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物。2．呼吸作用：指從葡萄糖或其他有機(jī)基質(zhì)脫下的電子（氫）經(jīng)過(guò)一系列載體最終傳遞給外源分子氧或其他氧化型化合物并產(chǎn)生較多ATP的生物氧化過(guò)程。3．有氧呼吸：以分子氧作為最終電子受體的呼吸。4．無(wú)氧呼吸：以氧以外的其他氧化型化合物作最終電子受體的呼吸。5．異型乳酸發(fā)酵：是指發(fā)酵終生物中除了乳酸外還有一些乙醇（或乙酸）等產(chǎn)物的發(fā)酵。6．生物固氮：微生物將氮還原為氨的過(guò)程稱為生物固氮。7．硝化細(xì)菌：能利用還原無(wú)機(jī)氮化合物進(jìn)行自養(yǎng)生長(zhǎng)的細(xì)菌稱為硝化細(xì)菌。8．光合細(xì)菌：以光為能源，利用CO2或有機(jī)碳化合物作為碳源，通過(guò)電子傳遞產(chǎn)生ATP的細(xì)菌。9．生物氧化：就是發(fā)生在或細(xì)胞內(nèi)的一切產(chǎn)能性氧化反應(yīng)的總稱。生物氧化的形式包括某物質(zhì)與氧結(jié)合、脫氫或脫電子三種。10．初級(jí)代謝產(chǎn)物：由初級(jí)代謝產(chǎn)生的產(chǎn)物稱為初級(jí)代謝產(chǎn)物，這類產(chǎn)物包括供機(jī)體進(jìn)行生物合成的各種小分子前體物，單體與多聚體物質(zhì)以及在能量代謝和代謝調(diào)節(jié)中起作用的各種物質(zhì)。11．次級(jí)代謝產(chǎn)物：微生物在次級(jí)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的產(chǎn)物稱次級(jí)代謝產(chǎn)物。包括：抗生素，毒素，生長(zhǎng)剌激素，色素和維生素等。12．巴斯德效應(yīng)：在有氧狀態(tài)下酒精發(fā)酵和糖酵解受抑制的現(xiàn)象，因?yàn)樵摾碚撌怯砂退沟绿岢龅?，故而得名?3．Stickland反應(yīng)：兩種氨基酸共同參與反應(yīng)，其中一種進(jìn)行氧化脫氨，脫下來(lái)的氫去還原另一氨基酸，使之發(fā)生還原脫氨，二者偶聯(lián)的過(guò)程。14．氧化磷酸化：物質(zhì)在生物氧化過(guò)程中形成的NADH和FADH2可通過(guò)位于線粒體內(nèi)膜和細(xì)菌質(zhì)膜上的電子傳遞系統(tǒng)將電子傳遞給氧或其他氧化型物質(zhì)，在這個(gè)過(guò)程中偶聯(lián)著ATP的合成，這種產(chǎn)生ATP的方式稱為氧化磷酸化。四、簡(jiǎn)答題1．比較自生和共生生物固氮體系及其微生物類群。答：（1）共生固氮體系：①根瘤菌(Rhizobium)與豆科植物共生；②弗蘭克氏細(xì)菌(Frankia)與非豆科植物共生；③藍(lán)細(xì)菌(cyanobacteria)與某些植物共生；④藍(lán)細(xì)菌與某些真菌共生（2）自生固氮體系：①好氧自生固氮菌(Azotobacter,Azotomonas,etc)；②厭氧自生固氮菌（Clostridium）：③兼性厭氧自生固氮菌(Bacillus,Klebsiella,etc)；④大多數(shù)光合細(xì)菌（藍(lán)細(xì)菌，光合細(xì)菌）產(chǎn)氧光能營(yíng)養(yǎng)型生物產(chǎn)氧光能營(yíng)養(yǎng)型生物不產(chǎn)氧（僅原核生物有）真核生物：藻類及其他綠色植物原核生物：藍(lán)細(xì)菌非環(huán)式光合磷酸化①光合細(xì)菌，環(huán)式光合磷酸化；②綠硫細(xì)菌的非環(huán)式光合磷酸化；．③嗜鹽細(xì)菌的光合磷酸化是一種只有嗜鹽菌才有的，無(wú)葉綠素或細(xì)菌葉綠素參與的獨(dú)特的光合作用。是目前所知的最簡(jiǎn)單的光合磷酸化。嗜鹽細(xì)菌紫膜上的細(xì)菌視紫紅質(zhì)吸收光能后，在膜內(nèi)外建立質(zhì)子濃度差。非環(huán)式光合磷酸化是綠色植物、藻類和藍(lán)細(xì)菌所共有的產(chǎn)氧型光合作用。光能驅(qū)動(dòng)下，電子從光反應(yīng)中心I(PS1)的葉綠素a出發(fā)，通過(guò)電子傳遞鏈，連同光反應(yīng)中心Ⅱ(PSⅡ)水的光解生成的H’，生成還原力；光反應(yīng)中心Ⅱ(PSⅡ)由水的光解產(chǎn)生氧氣和電子，電子通過(guò)電子傳遞鏈，傳給光反應(yīng)中心PSI，期間生成ATP。環(huán)式光合磷酸化為光合細(xì)菌所特有。光能驅(qū)動(dòng)下，電子從菌綠素分子出發(fā)，通過(guò)電子傳遞鏈的循環(huán)，又回到菌綠素，期間產(chǎn)生ATP，還原力來(lái)自環(huán)境中的無(wú)機(jī)化合物供氫，不產(chǎn)生氧氣。有些光合細(xì)菌雖只有一個(gè)光合系統(tǒng)，但也以非環(huán)式光合磷酸化的方式合成ATP，如綠硫細(xì)菌和綠色細(xì)菌，從光反應(yīng)中心釋放出的高能電子經(jīng)鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白、黃素蛋白，最后用于還原NAD，生成NADH。反應(yīng)中心的還原依靠外源電子供體如S2-、S2O32-等。外源電子供體在氧化過(guò)程中放出電子，經(jīng)電子傳遞系統(tǒng)傳給失去了電子的光合色素，使其還原，同時(shí)偶聯(lián)ATP的生成。嗜鹽細(xì)菌的光合磷酸化是一種只有嗜鹽菌才有的，無(wú)葉綠素或細(xì)菌葉綠素參與的獨(dú)特的光合作用。是目前所知的最簡(jiǎn)單的光合磷酸化。嗜鹽細(xì)菌紫膜上的細(xì)菌視紫紅質(zhì)吸收光能后，在膜內(nèi)外建立質(zhì)子濃度差，再由它來(lái)推動(dòng)ATP酶合成ATP。3．簡(jiǎn)述化能自養(yǎng)微生物的生物氧化作用。答：化能自養(yǎng)微生物氧化無(wú)機(jī)物而獲得能量和還原力。能量的產(chǎn)生是通過(guò)電子傳遞鏈的氧化磷酸化形式，電子受體通常是O2，因此，化能自養(yǎng)菌一般為好氧菌。電子供體是H2、NH4+、H2S和Fe2+，還原力的獲得是逆呼吸鏈的方向進(jìn)行傳遞，同時(shí)需要消耗能量。(1)氨的氧化。NH3和亞硝酸(NO2-)是作為能源的最普通的無(wú)機(jī)氮化合物，能被亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌氧化。(2)硫的氧化。硫桿菌能夠利用一種或多種還原態(tài)或部分還原態(tài)的硫化合物(包括硫化物、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫酸鹽和亞硫酸鹽)作能源。H2S首先被氧化成元素硫，隨之被硫氧化酶和細(xì)胞色素系統(tǒng)氧化成亞硫酸鹽，放出的電子在傳遞過(guò)程中可以偶聯(lián)產(chǎn)生ATP。(3)鐵的氧化。從亞鐵到高鐵的生物氧化，對(duì)少數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō)也是一種產(chǎn)能反應(yīng)，但這個(gè)過(guò)程只有少量的能量被利用。亞鐵的氧化僅在嗜酸性的氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillusferrooxidans)中進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。在低pH環(huán)境中這種細(xì)菌能利用亞鐵氧化時(shí)放出的能量生長(zhǎng)，在該菌的呼吸鏈中發(fā)現(xiàn)了一種含銅的鐵硫菌藍(lán)蛋白(rusticyanin)，它與幾種Cytc和一種Cyta，氧化酶構(gòu)成電子傳遞鏈。(4)氫的氧化。氫細(xì)菌能利用分子氫氧化產(chǎn)生的能量同化CO2，也能利用其他有機(jī)物生長(zhǎng)。氫細(xì)菌的細(xì)胞膜上有泛醌、維生素K2及細(xì)胞色素等呼吸鏈組分。在這類細(xì)菌中，電子直接從氫傳遞給電子傳遞系統(tǒng)，電子在呼吸鏈傳遞過(guò)程中產(chǎn)生ATP。4．藍(lán)細(xì)菌是一類放氧性光合光物，又是一類固氮菌，說(shuō)明其固氮酶的抗氧保護(hù)機(jī)制。答：有兩種特殊的保護(hù)系統(tǒng)。(1)分化出異形胞，其中缺乏光反應(yīng)中心Ⅱ，異形胞的呼吸強(qiáng)度大于正常細(xì)胞，其超氧化物歧化酶的活性高。(2)非異形胞的保護(hù)方式：①時(shí)間上的分隔保護(hù)，白天光合作用，晚上固氮作用；②群體細(xì)胞中的某些細(xì)胞失去光反應(yīng)中心Ⅱ，而進(jìn)行固氮作用；③提高過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性來(lái)除去有毒氧化物。5．比較呼吸作用與發(fā)酵作用的主要區(qū)別。答：呼吸作用和發(fā)酵作用的主要區(qū)別在于基質(zhì)脫下的電子的最終受體不同，發(fā)酵作用脫下的電子最終交給了底物分解的中間產(chǎn)物；呼吸作用（無(wú)論是有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸）從基質(zhì)脫下的電子最終交給了氧。（有氧呼吸交給了分子氧，無(wú)氧呼吸交給了無(wú)機(jī)氧化物中的氧）。6．試述分解代謝與合成代謝的關(guān)系。答：分解代謝為合成代謝提供能量、還原力和小分子碳架；合成代謝利用分解代謝提供的能量，還原力將小分子化合物合成前體物，進(jìn)而合成大分子。合成代謝的產(chǎn)物大分子化合物是分解代謝的基礎(chǔ)，分解代謝的產(chǎn)物又是合成代謝的原料，它們?cè)谏矬w內(nèi)偶聯(lián)進(jìn)行，相互對(duì)立而又統(tǒng)一，決定著生命的存在和發(fā)展。7．試述初級(jí)代謝和次級(jí)代謝與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系。答：初級(jí)代謝是微生物細(xì)胞中的主代謝，它為微生物細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)物質(zhì)，決定微生物細(xì)胞的生存和發(fā)展，它是微生物不可缺少的代謝。次級(jí)代謝并不影響微生物細(xì)胞的生存，它的代謝產(chǎn)物并不參與組成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。次生代謝產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞的生存來(lái)說(shuō)是可有可無(wú)的。例如，當(dāng)一個(gè)產(chǎn)紅色色素的賽氏桿菌變?yōu)椴划a(chǎn)紅色色素的菌株后，該菌照樣進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。8．微生物的次生代謝產(chǎn)物對(duì)人類活動(dòng)有何重要意義答：人類可利用微生物有益的次生代謝產(chǎn)物為人類的生產(chǎn)，生活服務(wù)：（1）利用有益抗生素